Инженеры из Университета Колорадо разработали способ 3D-печати, который позволяет объединить разные формы тел, чтобы создавать роботов. Об этом сообщает журнал Science Daily.
Специалисты предложили технологию печати твердыми и жидкими материалами. Главная проблема заключалась в предотвращении смешения жидкого материала с твердым, пока он не отвердел. Чтобы осуществить задумку, инженеры подобрали пару полимеров. Дело в том, что в жидком состоянии они плавают один над другим, их держат силы поверхностного натяжения, подобно нефти на воде.
В итоге ученые смогли напечатать спираль, извилистые петли, сложнейшую сеть каналов, похожую на альвеолы в легких человека. Авторы исследования утверждают, что их технологию можно применять в робототехнике, она позволит сократить цену производства и даст возможность делать мягкие материалы с жидкостью внутри, которые будут напоминать ткани человека. Что еще можно напечатать на 3D-принтере?
Дома
В нескольких российских регионах вырастут микрорайоны, которые напечатают на 3D-принтере, в 2022 году. В Ярославской области уже приступили к осуществлению такого проекта. При создании домов будут использовать принтер S-300. Участок строительства занимает площадь в 1,5 гектара недалеко от поселка Туношна.
Как заработать при помощи 3D принтера и 3D печати в 2023 году? Различные бизнесы с вложениями и без.
Кроме того, этим летом подобный микрорайон, который состоит из напечатанных домов, появится в Магнитогорске. За один квадратный метр жилья застройщик просит 20 тысяч рублей. Также дом площадью 100 квадратных метров возможно создать за полчаса.
Сейчас печатают пока только отдельные элементы дома на заводе, а потом привозят детали на место сборки, но вскоре планируется осуществлять печать прямо на фундаменте. Первый дом на 3D-принтере в России напечатали в 2015 году. Он легко переносит зимние морозы без теплопотерь.
Гиперкар Czinger 21C
Инженер и предприниматель Кевин Зингер создал фирму Czinger Vehicles Inc. в Калифорнии. Был разработан гиперкар Czinger 21C. Уникальная технология заключается в том, что 3D-принтеры печатают детали, которые собираются роботами, в гораздо меньшем пространстве, чем обычные сборочные линии.
«Вы можете взять всю эту сложную форму и просто напечатать ее на 3D-принтере как цельный металлический элемент», – говорит Кевин Зингер.
Эта технология позволяет создавать новую модель автомобиля при каждой новой сборке. Решается проблема простоев при смене модельного года.
«Сегодня 3D-печать – это даже не шажок. Он даже не родился. Нам пришлось разработать материалы и машины, чтобы сделать это на промышленном уровне», – отмечает Кевин Зингер.
Гибридный суперкар имеет двухместный салон, где сиденья находятся друг за другом. Сухая масса менее 1200 килограммов. Бензиновый битурбомотор V8 объемом 2,9 литра с плоским коленвалом раскручивается до 11 тысяч оборотов в минуту. Суммарная отдача составляет 1250 лошадиных сил.
3D принтер Бизнес | 3D печать как Бизнес | 3D печать Бизнес Идея 2019
Автомобиль разгонятся до 100 километров в час за 1,9 секунды, до 300 километров в час – за 15 секунд. Максимальная скорость – 432 километра в час. Такую скорость Czinger 21C набирает за 29 секунд.
Еда
Сегодня пищевые 3D-принтеры в основном используются для приготовления изысканных блюд, будь то молекулярные кухни или модные пекарни. Эта технология все еще не масштабируемая, так как требуется больше времени ее развития. Однако это не мешает пионерам и новаторам использовать ее.
Еще в 2016 году два шеф-повара мирового класса создали в Лондоне новую концепцию ресторана под названием Food Ink. Идея заключалась в том, чтобы просто подавать 3D-печатные блюда. Food Ink – передвижной ресторан, который в настоящее время находится в мировом турне.
Но не только в ресторанах высокой кухни можно найти еду, напечатанную на 3D-принтере. Пекари сделали заготовки для печати съедобных украшений на свадебный торт и другие сладости. 3D-печать позволяет создавать сложные, замысловатые формы и геометрию, которые либо невозможно воспроизвести вручную, либо это займет много времени.
Совсем недавно мясо на растительной основе было напечатано на 3D-принтере, попытались имитировать текстуру настоящего продукта. А компания SMRC уже разработала систему печати пиццы, в которой используется комбинация порошкообразных пищевых продуктов, содержащих необходимые питательные вещества. Немецкая фирма использовала 3D-принтеры для создания доступных блюд для пожилых людей, которым трудно перерабатывать твердую пищу.
По состоянию на 2021 год существует всего несколько пищевых 3D-принтеров профессионального уровня, в основном в настольных версиях. Некоторые из следующих моделей уже используются в общественном питании: byFlow Focus, Foodini, MMuse. Например, Mycusini – это шоколадный 3D-принтер, созданный для применения в домашних условиях.
В репозитории byFlow есть несколько причудливых художественных моделей, а веб-приложение Chock Edge позволяет включать настраиваемый текст в дизайн, созданный пользователями, также возможно проектирование деталей.
У 3D-печатной еды также большое будущее в освоении космоса, поскольку NASA и другие частные компании уже планируют миссии на Марс. Приготовление еды в космосе станет автоматизированным. 3D-печать также может улучшить внешний вид и разнообразие блюд.
На что способны 3D-принтеры?
RepRap – первый самовоспроизводящийся 3D-принтер. Он может распечатать сам себя. Был изобретен доктором Адрианом Бойером в рамках проекта RepRap.
Но принтер не может напечатать себя полностью, а только отдельные части, поскольку он сделан из пластиковых деталей. Устройство также может полностью создавать другие 3D-печатные объекты.
С помощью 3D-принтеров MakerBot Replicator Z18 и Hercules Strong 19 можно печатать одежду по своим размерам и интересующего дизайна. 3D-печать позволяет создавать продукт с индивидуальными характеристиками.
Принтеры также используют для создания протезов. Наиболее известным отечественным проектом в этом направлении стала компания Can Touch, основанная Владимиром Румянцевым при поддержке команды W.E.A.S. Robotics.
Кроме того, интересным направлением для ученых стала биопечать, позволяющая воспроизводить внутренние органы. Например, самым продвинутым примером можно считать эксперименты российской компании 3D Bioprinting Solutions, напечатавшей щитовидную железу.
3D-принтеров создано огромное количество. Они способны делать нанодетали, предметы искусства, печатать лекарства, ювелирные украшения. 3D-установки применяют в авиастроении, робототехнике, промышленном дизайне. Сфера 3D-печати развивается и совершенствуется. И, возможно, в скором времени эти технологии будут использоваться на производстве в больших масштабах.
Источник: ren.tv
Промдизайн как искусство: интервью с экспертом о настоящем и будущем 3D-печати
Чем привлекательна 3D-печать сегодня, где она уместна, а где ее применение пока бессмысленно? Каковы технические рамки этой технологии, и есть ли они вообще? Мы пришли к промдизайнерам из конструкторского бюро «Карфидов Лаб» и поговорили о 3D-печати с его сооснователем Дмитрием Васильевым.
Редакция сайта
Дмитрий, у «Карфидов Лаб» есть несколько проектов, связанных с созданием 3D-принтеров. Выходит, старая шутка про печать 3D-принтера на 3D-принтере уже не актуальна?
0 РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
Нет, на самом деле в этой шутке есть доля правды. Конечно, периодически появляются идеи высадить колонию на Марс, отправить туда несколько 3D-принтеров, чтоб они распечатали несколько новых 3D-принтеров. и так далее. Ведь многие принтеры сейчас очень просты, а детали от них полностью взаимозаменяемы. Если серьезно, для наших проектов и собственных производственных нужд мы используем покупные решения, тут мы ничего не изобретаем. У нас в арсенале есть российские 3D-принтеры, есть те, которые собираются из покупных «китов», плюс стоит аппарат компании Formlabs, который работает по технологии SLA.
«Карфидов Лаб» использует модель Form 3 от ведущего мирового производителя 3D-принтеров — Formlabs. Этот 3D-принтер использует запатентованную технологию Low Force Stereolithography — усовершенствованную и более точную разновидность SLA-печати.
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
0 РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
Что же касается проектирования и изготовления принтеров для заказчиков, то у нас действительно было несколько таких проектов. Один из них для российского стартапа, которому мы делали концептуальный дизайн их системы печати полимерным композитным материалом, проектировали самый первый опытный образец, изготавливали и тестировали его. После корректировок он был запущен в серию.
Для них мы сделали серию 3D-принтеров формата А4, А3 и A2. Первоначально изготавливался формат А4, т. к. необходимо было первым изготовить его к выставке. После чего уже на его основе создавались А3 и А2 – благодаря унифицированным деталям, он создавался быстрее. Еще с ними был проект большого промышленного 3D-принтера соответствующих размеров на базе роботизированной руки.
Технология, в принципе, такая же, это печать полимерным композитным материалом, который внутри армирован непрерывной углеродной нитью. Сейчас, насколько мне известно, у них такой принтер запущен в серию. Причем, продается он не только в России, но и за ее пределами.
0 РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
А можно поподробнее про технологию SLA? Как раз один из наших принтеров работает по этой технологии. SLA-печать позволяет добиваться гораздо большей повторяемости, более высокой точности поверхности, лучшей гладкости изготавливаемой детали. Допуски и погрешности в разы меньше по сравнению с технологией FDM.
Что нам особенно нравится — это вариабельность по части используемых материалов. В модельном ряду Formlabs мы можем выбрать, например, самый прочный полимер, еще там есть эластичные и высокотемпературные полимеры. Последние мы использовали в одном из наших проектов. По техзаданию требовалось использование пищевых пластиков в сочетании с высокой температурой, и у Formlabs как раз в линейке материалов такой полимер есть. У традиционных FDM-принтеров подобного разнообразия нет, для них набор материалов сильно ограничен.
0 РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
Сама технология SLA заключается в том, что при изготовлении используется материал в жидкой форме, на поверхность которого попадает лазерный пучок, и когда этот полимер засвечивается, он твердеет. Лазер, бегая по нужному контуру слой за слоем, выращивает деталь.
В Formlabs Form 3 применена технология LFS, при которой используется эластичный резервуар и линейное освещение. Высокую, даже по сравнению с SLA-печатью, точность обеспечивает, в том числе, блок обработки света LPU c компактной системой линз и зеркал.
0 РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
0 РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
Чем будет отличаться деталь, выращенная в 3D-принтере от той, которая изготовлена по традиционной технологии? Отличие в том, что порой сложные детали кроме как напечатать и изготовить никак не получится. Да, ее можно отлить, но в таком случае стоимость как самой пресс-формы, так и ее разработки будет очень высокой.
Взять простую пластиковую крышку для одноразового стаканчика кофе: при отливке ее стоимость будет очень низкой, но сама пресс-форма обойдется в 200-300 тысяч рублей. Зато потом это все окупится объемом. Соответственно, использование 3D-принтера целесообразно в мелкой серии, например, подтвердить ту или иную гипотезу, изготовить прототип. Для массового выпуска ни скорость, ни стоимость производства по этой технологии не подходит. Важный момент: хоть 3D-печать и используется в основном для прототипирования, изготовленная таким способом деталь будет полностью функциональная.
0 РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
Сейчас технологии вообще шагнули сильно вперед и промышленные 3D-принтеры, которые стоят миллионы рублей, могут печатать высококачественные детали даже по технологии FDM. При этом изделие практически не отличается от литого пластика: внутри не пористые, с плотной однородной структурой и с минимальной усадкой. С точки зрения непрофессионала вообще невозможно отличить, каким способом эта деталь была получена, напечатана или отлита.
Основная идея компании Formlabs заключается в том, чтобы обеспечить бизнес любого масштаба доступным по цене 3D-принтером, при этом ничуть не уступающим по качеству, стабильности и точности печати более дорогим решениям.
Если рассматривать механическую обработку (фрезерование, токарная обработка), то чтобы сделать небольшую деталь, нам надо купить заготовку, 90% которой попросту уйдет в утиль. С ручными станками вообще не всегда получается добиться необходимой точности. Да и не всегда целесообразно использование подобных технологий, ведь заготовки нужных размеров тоже могут дорого стоить, и точить их — затратное занятие.
0 РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
0 РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
Деталь, напечатанная на SLA-принтере Formlabs для робота Сбербанка.
«Карфидов Лаб» занимается всем — от разработки кроссовок до создания системы подзарядки беспилотников. Какой проект был самым интересным и запоминающимся? У нас есть несколько проектов, которыми мы гордимся. Во-первых, это робот-курьер, которого мы делали для Сбербанка России летом 2018 года.
Пара роботов была сделана в очень короткие сроки: от момента поступления задачи до сдачи заказчику изделий прошло не более трех месяцев. Нам кажется, это крутой проект, потому что робот сам по себе сложное устройство с огромным количеством электроники, сенсоров, датчиков, проводки, очень много исполнительных механизмов, движков, конструкций для формирования подвижных частей (открывающиеся отсеки, подвижные бамперы, которые чувствуют удар о препятствие и так далее). При создании этих роботов мы применяли все доступные нам технологии, в том числе 3D-печать на SLA-принтере Formlabs. Всегда очень сложно в одном изделии сочетать столько технологий, учитывая, что для каждой есть свои допуски и необходимая точность. Но когда это все собирается воедино и работает как часы — это большое достижение.
Formlabs Form 3 постоянно отслеживает качество напечатанных моделей, встроенные датчики отправляют уведомления о состоянии принтера и помогают поддерживать идеальные условия печати. Оптические датчики постоянно корректируют масштаб и мощность, а также могут обнаруживать даже пыль.
Второй значимый для нас проект в работе. Это большое сложное медицинское изделие для диагностики онкологических заболеваний. Я по понятным причинам не могу вдаваться в подробности, но проект идет с одной из компаний, которая входит в контур «Ростеха», плюс там задействованы и международные партнеры. Нам, как промдизайнерам, приходится постоянно контактировать с врачами, операторами и даже пациентами, проводить интервью, выяснять, что удобно, что нет, и вообще следить, куда движется индустрия в целом.
Источник: www.techinsider.ru
Идеи по использованию 3D принтера в малом бизнесе
1984-ый год ознаменовался изобретением трёхмерной печати, однако, ее массовое использование пришлось на наш с вами 21-й век. 3D-принтеры стали отличным подспорьем владельцам малого бизнеса, которые значительно удешевили производство многих несложных товаров. Но тут возникает новая проблема: какие именно идеи может воплотить 3д-печать, а какие нет?
На самом деле ассортимент возможных для производства на 3D-принтере товаров огромен. Это могут быть коллекционные фигурки, обувь, всевозможные предметы быта: от тарелок до ложек. С помощью домашнего 3D-принтера можно организовать свой малый бизнес и интернет-магазин по продаже самых невероятных вещей. Бизнес-план довольно прост, так как из всего оборудования вам потребуется непосредственно сам принтер, а также материал для него.
Что такое 3D принтер?
3D-принтер отличается от обычного тем, что печатает не на плоскости, а в пространстве – создаёт объёмные предметы. Делает он это, слой за слоем, наращивая объект, используя при этом всевозможные материалы от пластика до металла. Вначале подобная технология использовалась исключительно в сфере науки и инженерии – во время создания прототипов проектируемых машин. Также на принтере можно было реализовать план архитектурных сооружений.
Сейчас же с развитием технологий и улучшением качества изготавливаемых на 3D-принтерах объектов появилась возможность печатать модели даже у себя дома, достаточно лишь купить необходимое оборудование.
3D-принтеры бывают нескольких видов в зависимости от того, каким образом осуществляется печать объектов:
- Экструзия;
- Струйная печать;
- Фото полимеризация;
- Ламинирование;
- Принтер, формирующий слои за счёт порошка;
- Плавление проволочного материала.
Также принтеры делятся на следующие типы:
Производство деталей, сувенирных товаров и фигурок посредством 3д-печати обходится куда дороже, чем, например, через потоковое литьё. Поэтому начинающему предпринимателю необходимо задуматься над концептом производимого товара, за ним должна стоять некая идея. Продукт вынужден быть уникальным и не иметь аналогов на рынке, чтобы пользоваться успехом на рынке.
Также принтер всегда должен быть цветным, иначе много продукции не продашь – кому нужны бесцветные модели, если только не инженерам, где важна форма, а не внешние характеристики объекта?
На рынке популярны следующие марки принтеров, осуществляющих трёхмерную печать: ZCorp, MakerBot, 3D Systems, Mankati, другие.
Сколько стоит
Купить 3D-принтер за 50 тысяч рублей – плохая идея, к которой, однако, приходят многие начинающие предприниматели по незнанию. За такую небольшую сумму вы приобретёте одноцветный 3д-принтер, работающий на разогретом пластике. Такой продукт вряд ли найдёт своего покупателя, ваш малый бизнес прогорит, а вложения в принтер станут впустую потраченными деньгами.
РЕКОМЕНДУЕМ: Как составить бизнес план шиномонтажа: последовательность и основные нюансы
Приобретение 3D-принтера за рубежом – тоже не лучшая мысль. Те, к кому пришла идея купить оборудование у американских компаний, пожалели об этом, когда принтер не пропустили на таможне. Лучше обращаться к проверенным российским компаниям, которые перепродают 3D-принтеры пусть с небольшой наценкой, зато с гарантией доставки.
Существует оборудование для 3д-печати российского производства: купить такое можно всего за 100 тысяч рублей. Компании, с помощью которых вы можете обзавестись своим 3D-принтером ru/catalog/3D-printers.
Имейте в виду, что принтер для высокоточной печати сувенирных изделий не может стоить дешевле 2 млн рублей. Во-первых, он должен поддерживать цветную печать, а во-вторых, обладать достаточной точностью воспроизведения цифровой модели. Дешёвый принтер не сумеет реализовать даже самый качественный цифровой план детали.
Также вам потребуется купить материалы. Лучше всего сделать это через официальных поставщиков, расположенных в Европе или Америке. Они предоставляют качественную продукцию, которая точно подойдёт для работы, обеспечивая высококачественную 3D-печать. Включите эти регулярные расходы в свой бизнес-план.
